5.2 Evaluering av de anvendte metoder og deres allmenngyldighet
5.2.4 Videre forskning
Som beskrevet er det flere usikkerhetsmomenter knyttet til mulighetene for deteksjon av snøskred ved bruk av SAR. Men ettersom skredavsetningene skiller seg vesentlig fra snødekket rundt, både i snødybde og struktur, og man ved bruk av stor insidensvinkel har innsyn til de fleste utløpsområdene vil det være interessant å undersøke mulighetene for bruk av SAR nærmere.
I hovedsak er det viktig å finne ut om SAR er i stand til å skille ut variasjonene i snødekket over så små områder som en skredavsetning utgjør, og om det lar seg gjøre å bruke
tilsvarende metoder med større insidensvinkler for å få bedre innsyn i områder med stort vertikalt relieff. Det bør også undersøkes nærmere hvordan skredavsetningene utvikler seg over tid sammenliknet med områdene rundt og i hvilken grad man har innsyn til
skredavsetningen også i mer alpint terreng enn i testområdet.
Flere av disse spørsmålene vil man trolig snart få svar på gjennom eksisterende
forskningsaktivitet. Men de spørsmål som går eksplisitt på kartlegging av skredavsetninger, må testes ut ved å sammenlikne et SAR bilde mot kjente skred. Med et stadig økende antall SAR bilder tatt over Norge vinterstid, vil dette trolig snart kunne la seg gjøre.
6 Konklusjon
Den teoretiske gjennomgangen av mulighetene for kartlegging av snøskred som har gått ved bruk av satellittfjernanalyse, viser at optiske sensorer er lite egnede. Disse er avhengig av dagslys og en tilnærmet skyfri himmel, noe som setter svært store begrensninger.
SAR sensorer har derimot muligheter for å ta bilder uavhengig av skydekke og tid på døgnet, og anses som langt mer interessante. Flere tidligere studier har vist at SAR kan benyttes til å kartlegge områder med våt snø. Det er også vist at man i områder med tørr snø kan kartlegge endringer i snødybde og/eller tetthet ved bruk interferometrisk SAR. Innen
vannkraftindustrien jobbes det mye med å finne metoder for kartlegging av SWE direkte ved bruk av SAR. SAR har imidlertid vesentlige begrensninger i terreng med stort vertikalt relieff.
På grunn av SAR geometrien utsettes bildene for topografiske effekter, hvor shadow og layover er de mest alvorlige.
I feltarbeidet er det vist at skredavsetningene skiller seg vesentlig fra områdene rundt ved en markert økning i snødybde, økt overflate ruhet og manglende struktur/lagdeling i snøpakka.
Det er store variasjoner i snøens tetthet. I ”gamle” skredavsetninger er tettheten større enn i områdene rundt, mens ”ferske” skredavsetninger har omtrent samme tetthet som i områdene rundt. Årsaken til dette er ukjent og det er behov for nærmere undersøkelser av
skredavsetningenes utvikling over tid i forhold til områdene rundt.
Den digitale terrenganalysen viser at over 97 % av skredavsetningene i testområdet i Myrkdalen i Hordaland ligger slik at man har innsyn med SAR, dersom man bruker stor insidensvinkel eller kombinerer ulike pass. Skredavsetningene er da antatt avsatt i
utløpsområdet, definert som området mellom punktet i skredbanen der helningsvinkelen er 10° og maksimal utløpslengde beregnet med NGIs topografisk/statistiske modell.
På bakgrunn av disse resultatene, bør SAR anses som interessant for å kartlegge snøskred som har gått. Det er imidlertid flere områder som da må undersøkes nærmere. Disse er først og fremst:
• Den romlige oppløsningen til SAR i dalbunner. Kan man skille forskjellene i struktur og snødybde over så små områder som en skredavsetning utgjør?
• Insidensvinkel. Kan man oppnå samme resultater for kartlegging av snødekket ved bruk av større insidensvinkler?
• Skredavsetningenes utvikling over tid i forhold til områdene rundt
• Dekningsgraden i andre områder. I hvor stor andel av skredavsetningene har man innsyn med SAR dersom terrenget er mer alpint enn i testområdet?
Referanser
Andersen, Ø., Brånå, G. og Lønnum, S. E. (1991). Fotogrammetri. Bekkestua, Nki.
Atkins, D. (1997). Avalanche deaths in the United States 1970/71 - 1996/97.
Baghdadi, N., Fortin, J. P. og Bernier, M. (1999). "Accuracy of wet snow mapping using simulated Radarsat backscattering coefficients from observed snow cover characteristics."
International Journal of Remote Sensing 20(10): 2049-2068.
Baghdadi, N., Gauthier, Y., et al. (2000). "Potential and limitations of RADARSAT SAR data for wet snow monitoring." Ieee Transactions on Geoscience and Remote Sensing 38(1): 316-320.
Buchroithner, M. F. (1995). Problems of Mountain Hazard Mapping Using Spaceborne Remote-Sensing Techniques. Natural Hazards: Monitoring and Assessment Using Remote Sensing Technique. 15: 57-66.
Burrough, P. A. og McDonnell, R. (1998). Principles of geographical information systems.
Oxford, Oxford University Press.
Campell_Scientific_Ltd (2005). Using thermistor temperature sensors with campell scientific dataloggers. Technical note 15-95AS.
Canadian_Space_Agency (2006). Radarsat-2 Brochure.
Colbeck, S. C., Akitaya, E., et al. (1990). The international classification for seasonal snow on the ground. Boulder, CO, World Data Center A for Glaciology U. of Colorado.
Elachi, C. (1988). Spaceborne radar remote sensing : applications and techniques. New York, IEEE Press.
ESRI (2006). ArcGIS 9.2 Desktop Help.
European_Space_Agensy (2002). Envisat ASAR Product Handbook, ESA.
Fenwal_Electronics_Incorporated (1994). Standard Prdoduct Catalog: 79.
Forsythe, K. W. og Wheate, R. D. (2003). "Utilization of Landsat TM and digital elevation data for the delineation of avalanche slopes in Yoho National Park (Canada)." Ieee
Transactions on Geoscience and Remote Sensing 41(11): 2678-2682.
Gamma_remote_sensing (2006). Gamma SAR and interferometry software.
Guneriussen, T. (1997). "Backscattering properties of a wet snow cover derived from DEM corrected ERS-1 SAR data." International Journal of Remote Sensing 18(2): 375-392.
Guneriussen, T. (1998). Snow characteristics in mountainous areas as observed with synthetic aperture radar (SAR) instruments. Tromsø, Norut Information Technology : Faculty of
Science Department of Physics University of Tromsø.
Guneriussen, T., Hogda, K. A., et al. (2001). "InSAR for estimation of changes in snow water equivalent of dry snow." Ieee Transactions on Geoscience and Remote Sensing 39(10): 2101-2108.
Guneriussen, T., Johnsen, H. og Sand, K. (1996). "DEM corrected ERS-1 SAR data for snow monitoring." International Journal of Remote Sensing 17(1): 181-195.
Hutchinson, M. F. (1989). "A New Procedure for Gridding Elevation and Stream Line Data with Automatic Removal of Spurious Pits." Journal of Hydrology 106(3-4): 211-232.
Konig, M., Winther, J. G. og Isaksson, E. (2001). "Measuring snow and glacier ice properties from satellite." Reviews of Geophysics 39(1): 1-27.
Koskinen, J. T., Pulliainen, J. T. og Hallikainen, M. T. (1997). "The use of ERS-1 SAR data in snow melt monitoring." Ieee Transactions on Geoscience and Remote Sensing 35(3): 601-610.
Kravtsova, V. I. og Bondareva, T. A. (1993). "Mapping the avalanche hazard for mountainous areas of Afghanistan." Mapping Sciences and Remote Sensing 30(2): 137 -150.
Kristensen, K. (1998). A survey of snow avalanche accidents in Norway. 25 years of snow avalanche research, Voss, Norwegian geotechnical institute.
Kropatsch, W. G. og Strobl, D. (1990). "The Generation of Sar Layover and Shadow Maps from Digital Elevation Models." Ieee Transactions on Geoscience and Remote Sensing 28(1):
98-107.
Landrø, M. (2002). Skredfare : snøskred, risiko og redning. Bergen, Featureforlaget.
Larsen, Y., Malnes, E. og Engen, G. (2005). Retrieval of snow water equivalent with Envisat ASAR in a Norwegian hydropower catchment.
Lewis, A. J. og Henderson, F. M. (1998). Principles and applications of imaging radar.
Lied, K. (1998). Snow avalanche experience through 25 years at NGI. 25 years of snow avalanche research, Voss, Norwegian geotechnical institute.
Lied, K. og Bakkehøi, S. (1980). "Empirical calculations of snow-avalanche run-out distance based on topographic parameters." Journal of Glaciology 26(94): 165-177.
Lied, K. og Kristensen, K. (2003). Snøskred : håndbok om snøskred. Nesbru [Oslo], Vett &
viten : I samarbeid med NGI Norges geotekniske institutt.
Lillesand, T. M. og Kiefer, R. W. (2000). Remote sensing and image interpretation. New York, Wiley.
Matzler, C. (1996). "Microwave permittivity of dry snow." Ieee Transactions on Geoscience and Remote Sensing 34(2): 573-581.
McClung, D. og Schaerer, P. (1993). The avalanche handbook. Seattle, Wash., Mountaineers.
Miller, D. A., Adams, E. E., et al. (2003). "Preliminary experimental evidence of heating at the running surface of avalanching snow." Cold Regions Science and Technology 37(3): 421-427.
NGU (2007). Skrednett - Forsvarets snøskredkart.
PCI_Geomatics (2005). Technical Specifications -Radar module.
Rees, W. G. (2000). "Simple masks for shadowing and highlighting in SAR images."
International Journal of Remote Sensing 21(11): 2145-2152.
Shi, J. C. og Dozier, J. (1997). "Mapping seasonal snow with SIR-C/X-SAR in mountainous areas." Remote Sensing of Environment 59(2): 294-307.
Shi, J. C., Dozier, J. og Rott, H. (1993). Deriving snow liquid water content using C-band polarimetric SAR. IGARSS '93. 'Better Understanding of Earth Environment'., International, Tokyo Japan.
Shi, J. C., Dozier, J. og Rott, H. (1994). "Snow Mapping in Alpine Regions with Synthetic-Aperture Radar." Ieee Transactions on Geoscience and Remote Sensing 32(1): 152-158.
Tiuri, M. E., Sihvola, A. H., et al. (1984). "The Complex Dielectric-Constant of Snow at Microwave-Frequencies." Ieee Journal of Oceanic Engineering 9(5): 377-382.
Ulaby, F. T., Fung, A. K. og Moore, R. K. (1981). Microwave remote sensing : active and passive. Reading, Mass., Addison-Wesley.
Vikhamar, D. og Solberg, R. (2003). "Subpixel mapping of snow cover in forests by optical remote sensing." Remote Sensing of Environment 84(1): 69-82.
Vedlegg 1 AML for beregning av skredbaner og utløpsområder for